智慧城市背景下排水工程智能化的探索

范金霞

摘? ? 要：隨著人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，未來(lái)城市將承擔(dān)越來(lái)越多的人口，我國(guó)處于城市化快速發(fā)展的時(shí)期，“城市病”問(wèn)題嚴(yán)重，解決城市發(fā)展的難題，實(shí)現(xiàn)城市健康可持續(xù)發(fā)展為此，建設(shè)智慧城市已成為各國(guó)城市發(fā)展的主流，智慧水務(wù)、智慧排水作為智慧城市的組成部分，也必須要同時(shí)建設(shè)與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：排水工程;智能化;探索

1? 引言

在智能的城市背景下，將智能化技術(shù)運(yùn)用到排水工程中。例如，將各測(cè)量所數(shù)據(jù)和各種硬件采集數(shù)據(jù)整合到系統(tǒng)中，全面了解排水系統(tǒng)運(yùn)行情況。如雨水信息、城市排水計(jì)劃、防洪預(yù)測(cè)提供決策依據(jù)，通過(guò)服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并根據(jù)使用者的多種需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，模擬進(jìn)行分層，系統(tǒng)可以進(jìn)行智能化、自動(dòng)化響應(yīng)，智能化的排水信息平臺(tái)支持排水管理部門的各項(xiàng)工作、管理和決策。

2? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)

2.1? 排水管網(wǎng)巡查系統(tǒng)

完整的管線信息包括管線空間位置信息（X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、高程、埋深等）、管線基本屬性信息（材質(zhì)、管徑、附屬物、權(quán)屬單位、埋設(shè)年限等）和管線實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)信息（壓力、流量、液位等），管線空間位置信息和基本屬性信息通過(guò)管線普查或竣工驗(yàn)收測(cè)量獲取，管線的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息則通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和相應(yīng)的管線傳感器獲取，在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)層、檢測(cè)層、感知層、傳輸層等體系架構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)在管線及其附屬設(shè)施上預(yù)先嵌入的相關(guān)傳感器，定時(shí)或?qū)崟r(shí)獲取地下管線自身及運(yùn)行情況的狀態(tài)參數(shù)，開(kāi)發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的管線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，并與管線二三維系統(tǒng)集成，從而為管線的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)等提供技術(shù)支撐。

2.2? 城市內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)

構(gòu)建城市內(nèi)澇水力模型，結(jié)合監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，測(cè)算內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，全面評(píng)估城市排水管網(wǎng)排水能力并提供預(yù)警預(yù)報(bào)。

2.3? 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

充分利用城鎮(zhèn)公共視頻監(jiān)控，補(bǔ)充主要道路、城市低洼區(qū)域視頻監(jiān)控，多平臺(tái)多部門視頻監(jiān)控系統(tǒng)共享共通，同時(shí)結(jié)合城市水力模型，選取代表性監(jiān)控點(diǎn)。

2.4? 排水綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)

結(jié)合排水管網(wǎng)巡查系統(tǒng)、內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建“一張圖”可視化管理系統(tǒng)，利用專業(yè)模型軟件模擬測(cè)算驗(yàn)證，并設(shè)置相應(yīng)指揮調(diào)度權(quán)限，系統(tǒng)與社會(huì)安全平臺(tái)聯(lián)絡(luò)通信。

3? 與之有關(guān)聯(lián)的給排水工程

3.1? 熱水系統(tǒng)

熱水系統(tǒng)中利用到的技術(shù)也是十分的多的比如地源熱泵、水源熱泵等。在運(yùn)用相應(yīng)的兩個(gè)技術(shù)的時(shí)候，一定要注意不要污染和浪費(fèi)水資源和土地。水源熱泵可以利用地下作為自動(dòng)供暖制冷系統(tǒng)，然后讓地下水作為載體將溫度傳入熱泵中進(jìn)行一定能量的轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能熱水器是現(xiàn)在家庭常用的，其中的循環(huán)一共有三種。太陽(yáng)能熱水器可以對(duì)水的溫度進(jìn)行一定的設(shè)定，因?yàn)槔锩嬗袦乜匮b置。這個(gè)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)能源的再利用和節(jié)水技術(shù)的結(jié)合，呈現(xiàn)出了更好的效果。

3.2? 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

一般是用在空調(diào)中的，水泵把冷水穿進(jìn)設(shè)備中冷卻主機(jī)內(nèi)散發(fā)的熱量，然后部分熱水進(jìn)去冷卻地帶，和空氣接觸后蒸發(fā)一些水，這個(gè)同時(shí)也讓水溫下降了不少。然后冷卻的水在流入水泵中進(jìn)入循環(huán)的使用。建筑智能化系統(tǒng)就是監(jiān)測(cè)所有環(huán)節(jié)的情況然后進(jìn)行一定的調(diào)配。

3.3? 消防水系統(tǒng)

生活飲用水箱一般都是和其他用水的水箱分開(kāi)的進(jìn)行了專門的設(shè)置。當(dāng)然，消防水的水箱也是單獨(dú)的設(shè)置的，而且有專門的補(bǔ)水泵相搭配。為了解決水箱中的水長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用然后水質(zhì)變壞的問(wèn)題，一般都是有一個(gè)可以讓植被綠化或者道路用水的出水管。

3.4? 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)布置一定要全面精細(xì)，一定要做到：①排水溝道的位置恰當(dāng)，在控制面的最低出有利于自流排水。②地形的不同排水地區(qū)也不同，高水要高排相應(yīng)的都要對(duì)應(yīng)，然后就是抽排是輔助。③對(duì)排水的出口的選擇也十分重要，一定要在河床穩(wěn)定的地方。還有就是土質(zhì)不好會(huì)影響到排水的一定要避開(kāi)排水才能更加安全高效。

4? 設(shè)計(jì)的程序與配合

4.1? 需求分析

每個(gè)項(xiàng)目工程的基礎(chǔ)就是用戶的需求。當(dāng)然智能化也不例外。而且建筑的功能和資金的投入以及用戶的反應(yīng)的不同，最后反映到規(guī)模上也有差異的。比如說(shuō)一些公共的建筑物，比如商場(chǎng)、游樂(lè)場(chǎng)、酒店等，這些考慮的問(wèn)題就是是否能盡可能滿足所有的需求，需要有多種功能才可以。相對(duì)的就是功能單一的，比如銀行、證券公司等等，側(cè)重的都是不大一樣的。所以這個(gè)環(huán)節(jié)一定要分析探索真實(shí)的需求和相應(yīng)的功能，這也就更有利于建筑的發(fā)展利用。

4.2? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

這個(gè)環(huán)節(jié)就是需要大量的人才和創(chuàng)新能力。如何將智能化系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)更好的結(jié)合。這兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般都是同步進(jìn)行。但是現(xiàn)在的嚴(yán)重的問(wèn)題就是相對(duì)于主題建筑，智能化建筑是滯后的，這樣就會(huì)有一些部分十分的不得體落后。但是由于現(xiàn)在技術(shù)能力等方面的欠缺這種情況在所難免，但是一定盡力完善。

4.3? 深化設(shè)計(jì)

深化設(shè)計(jì)就和主體工程設(shè)計(jì)不同，這個(gè)是集成商完成。智能化建筑工程是在高科技的前沿的，所涉及包含的領(lǐng)域也是十分的廣泛。通常情況下，傳統(tǒng)組建的設(shè)計(jì)院對(duì)于科技市場(chǎng)的研究程度和結(jié)果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如專業(yè)公司的，這些公司和市場(chǎng)更加緊密所以就有一方面的優(yōu)勢(shì)，比如在信息獲取和人才上。還有就是排水設(shè)計(jì)人員不用考慮太多結(jié)構(gòu)化布線，這個(gè)不受工程限制的。

5? 建筑智能化對(duì)給排水工程設(shè)計(jì)工作的影響

就按當(dāng)前的情況來(lái)說(shuō)，建筑智能化系統(tǒng)和給排水工程相關(guān)的地方不是很多，不過(guò)對(duì)于設(shè)計(jì)工作可以考慮的就是智能系統(tǒng)對(duì)信息采集處理的能力的作用。這是智能化系統(tǒng)的一個(gè)極其明顯的優(yōu)勢(shì)，可以加以利用，或者有一些新的技術(shù)來(lái)達(dá)到現(xiàn)在的工程目標(biāo)也是很不錯(cuò)的，舉例如下。

5.1? 通過(guò)程序控制管理蓄水的進(jìn)水和出水

（1）進(jìn)水傳統(tǒng)的方式就是浮球閥，原理也很簡(jiǎn)單，也就是用來(lái)水滿了關(guān)閉進(jìn)水。不過(guò)這個(gè)方式有很多劣勢(shì)，比如說(shuō)：操作頻繁，不嚴(yán)密會(huì)漏水，更換頻率高等。用戶也是極其不方便需要多次維修工作。智能過(guò)系統(tǒng)就是讓操作更簡(jiǎn)單智能，直接通過(guò)程序控制就可以，維修也不用那么頻繁。（2）在出水的應(yīng)用。生活水和消防水一般進(jìn)行同時(shí)設(shè)置，那么如何解決消防水量的減少呢？一般的方法就是提高生活泵，不過(guò)這個(gè)存在很多問(wèn)題，使用過(guò)程讓用戶苦不開(kāi)言。但是將程序控制運(yùn)用其中就可以讓生活泵在一定水位下停止抽水，也可以有效避開(kāi)傳統(tǒng)方式的問(wèn)題。用戶也可以得到更好的體驗(yàn)。

5.2? 給排水工程的目標(biāo)

恒壓變頻調(diào)速供水裝置是一個(gè)十分節(jié)能的技術(shù)產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)普遍的使用了。由于一些物理科學(xué)上的原因，到達(dá)某一程度后裝置的節(jié)能效果就明顯下降，為了改善這種情況，一方面就是通過(guò)對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)和完善，讓這種情況達(dá)到改善。另一方面比較簡(jiǎn)單易行的方法就是壓力傳感器放到水系統(tǒng)劣勢(shì)的地方，這樣整個(gè)系統(tǒng)還是恒壓運(yùn)行。這個(gè)時(shí)候可以讓節(jié)能效果大大的提升。其實(shí)我們采取得所有措施都是為了給排水系統(tǒng)更完善更高效更智能更節(jié)能，這也是相關(guān)行業(yè)發(fā)展的方向。

6? 結(jié)束語(yǔ)

總之，我們的建筑智能化系統(tǒng)在供水工程中的應(yīng)用相對(duì)滯后，其中智能化水平仍然非常滯后，無(wú)論是對(duì)住宅建筑的建設(shè)還是以人民群眾為基礎(chǔ)的公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，一方面，真實(shí)的需要，另一方面是象征，突出建筑的魅力和層次，智能建筑剛剛開(kāi)始流行，供水系統(tǒng)的智能化非常緊急。這時(shí)要進(jìn)行有效的組合，不斷創(chuàng)新，完善建筑智能化系統(tǒng)是供水專業(yè)的首要職責(zé)和任務(wù)。

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